浙教版科学九上第三章 第2节 机械能同步练习(基础巩固)
一、单选题
1.(2021·永嘉模拟)如图所示为游乐园的过山车运行的情境,在过山车从高处加速滑下的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能减小,势能减小 B.动能减小,势能增加
C.动能增加,势能增加 D.动能增加,势能减小
2.(2021九下·金华月考)2020年12月万众瞩目的嫦娥5号返回地球,返回地球时嫦娥5号返回舱与大气发生剧烈摩擦。若下落过程中不考虑嫦娥5号的质量变化,则嫦娥5号在空中加速降落时( )
A.重力势能不断减少,动能不断增加,机械能不变
B.重力势能不断增加,动能不断减小,机械能不变
C.重力势能不断增加,动能不断增加,机械能增加
D.重力势能不断减少,动能不断增加,机械能减少
3.(2020九上·嘉兴期末)高空坠物伤人事件时有发生,新颁布的《民法典》规定:“禁止从建筑物中抛掷物品”,因为高处的物体具有较大的( )
A.势能 B.速度 C.重力 D.动能
4.(2020九上·苍南期中)如图所示,在光滑的水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,P 点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至 M 位置,然后释放小球,小球就在 MN 间做往复运动(已知 MP=PN),小球从 M 位置运动到 N 位置的过程中,弹簧的弹性势能变化是( )
A.一直增大 B.一直减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
5.(2020九上·温州月考) 2020年12月1日,嫦娥五号月球探测器成功着陆月面,它实现了我国首次月球无人取样返回。着陆过程的最后阶段是减速下降。嫦娥五号减速下降时( )
A.动能增大,势能减小 B.动能不变,势能减小
C.动能减小,势能减小 D.动能减小,势能不变
6.(2020九上·长兴期中)2020年6月23日,我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功。若某卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了,由此可知其动能( )
A. 减小 B.增大 C.不变 D.消失
7.(2020九上·乐清月考)2013年6月26日上午8时,神舟十号返回舱在位于内蒙古四子王旗的搜救场着陆!假设飞船返回穿越大气层时,有一段为匀速降落过程,则在此过程中飞船的( )
A.动能减小,势能增大 B.动能不变,势能减小
C.动能减小,势能减小 D.动能减小,势能不变
8.(华师大版初中科学九年级上学期 5.4机械能(第1课时))从飞机上空投下的救灾物资在下落过程中,逐渐减小的物理量是( )
A.重力势能 B.动能 C.重力 D.质量
9.(华师大版初中科学九年级上学期 5.4机械能(第1课时))据报道,一辆横穿铁路的小汽车,因故障而停在轨道上,此时从远处驶来一列火车,尽管司机及时采取紧急制动措施,但是缓慢行驶的火车还是将小汽车撞“飞”了。这是因为火车的( )
A.动能很大 B.速度很大 C.势能很大 D.质量很大
10.(2020·南浔模拟)北京世园会上,车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内。此过程中,扫地车整体的( )
A.动能不变,重力势能不变 B.动能不变,重力势能变大
C.动能变大,重力势能不变 D.动能变大,重力势能变大
11.(2020·永嘉模拟)立定跳远是中考体育检测项目,如图是小明立定跳远的图解,当小明从起跳到落地的过程中,其动能随时间的变化图正确的是( )
A. B.
C. D.
12.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第2课时) 同步练习)如图所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的重力势能为50焦,若不计空气阻力,以下说法不正确的是( )
A.小球到达底端时动能大于50焦
B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能
C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能
D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能
13.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第2课时) 同步练习)如图所示的情景中,重力势能转化为动能的过程是( )
A.箭离开弓的过程
B.运动员撑起的过程
C.杠铃被举起的过程
D.运动员下落的过程
14.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)下列物体具有动能的是( )
A.静止不动的课桌 B.挂在树上的椰子
C.拉长了的橡皮筋 D.正在行驶的汽车
15.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)关于物体的动能,下列说法正确的是( )
A.质量大的物体动能一定大
B.速度大的物体动能一定大
C.质量相等的物体,举得越高的动能越大
D.质量相等的物体,速度大的动能大
16.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)汽车超速行驶会造成严重交通事故,快速行驶的汽车能将行人撞飞,这是因为( )
A.汽车具有较大的势能 B.汽车受到重力
C.汽车具有较大的质量 D.汽车具有较大的动能
17.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)扬州城区的高层建筑越来越多,但高空抛物却存在巨大的安全隐患,因为高处的物体具有较大的( )
A.弹性势能 B.重力势能 C.体积 D.阻力
18.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)在下列情况中,物体既具有动能又具有势能的是( )
A.海面上航行的轮船 B.空中飞行的子弹
C.吊在天花板上的电灯 D.拉长的橡皮条
19.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)下列物体不具有弹性势能的是( )
A.被压紧的弹簧 B.被撑竿跳运动员压弯的撑竿
C.从拉弯的弓中射出的箭 D.发生形变的蹦床
二、填空题
20.(2020九上·乐清月考)蹦极是一项极限体育运动,如图所示,A点最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置,蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等,D点是能下落到的最低点.在蹦极人从A点下落到D点的过程中(不计空气阻力), 点人的机械能最小; 点人动能最大。(选填“A”、“B”、“C”或“D”)
21.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第2课时) 同步练习)“六·一”儿童节期间,小朋友在锦江山公园里荡秋千,当秋千从高处落下时,重力势能 (填“变大” “变小”或“不变”),在此过程中 能转化为 能。
22.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第2课时) 同步练习)滚摆实验:通过实验可以发现:滚摆在上升过程中, 能转化成了 ;下降时,将 能转化成了 。结论:滚摆实验证明: 。
23.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第2课时) 同步练习)电梯厢在匀速上升过程中,动能 ,机械能 。(填“增大”“减小”或“不变”)
24.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第2课时) 同步练习)如图所示,当过山车上升时,速度减小,动能转化为 。
25.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让同一钢球A从斜面上不同的高度由静止滚下,撞到同一木块B上。实验中,通过观察 来判断钢球动能的大小;本实验用到的科学研究方法是 (说出一种即可)。
26.物体由于 而具有的能叫做动能.物体由于 而具有的能叫做重力势能;物体由于 发生 而具有的能叫做弹性势能。动能和势能统称为 .
27.美国正在实验助推火箭无损回收技术:火箭将飞船推送至一定高度;箭船分离,火箭停止喷火、落向地面;接近地面时,火箭再次消耗燃料、向下喷火,并以2m/s的速度匀速下降,如图所示.匀速下降时,火箭的动能 (变小/不变/变大),重力势能 (变小/不变/变大)
28.高速公路上行驶的车辆不能超速超载:不能超速是因为当车的质量一定时, 越大,动能越大,行驶时就越危险;不能超载是因为当车的速度一定时, 越大,动能越大,行驶时就越危险。
29.从斜面上滚下来的小球能将水平面上的木块撞出一定的距离,我们说滚动着的小球具有动能。同样的小球,从斜面的更高处滚下,它在水平面上的速度 ,将木块撞得 ,则小球的动能 ,所以说小球的速度 ,则动能越大。从同一高度滚下的质量不同的小球 ,刚滚到水平面时,所具有的速度 (填“相同”或“不同”),但质量大的小球将木块撞击得更 (填“远”或“近”).由此可见,以相同速度运动的物体,质量越大,动能 。
三、实验探究题
30.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)如图,弹弓是一种常见的玩具,它能把“子弹”弹出去。小明同学用弹弓研究弹性势能的大小与物体形变的关系。通过实验他观察的记录是:弹弓的橡皮筋被拉得越长,“子弹”射得越远。
(1)弹弓弹性势能的大小是通过 来比较的;
(2)当弹弓橡皮筋形变相同时,所用的“子弹”质量不同,射出去的距离也不同,质量较大的子弹,射出的距离 (填“大”或“小”),所以实验中所选用“子弹”的 应是相同的;
(3)实验结论是 。
四、综合说理题
31.五一假期,小华同学的全家去旅游,在高速路上看到如图所示标志牌,小华发现小轿车、大型客车、载货汽车最高行驶速度不同.爱思考的小华想:为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?请你从“能量”角度,用相关知识解释此现象.
32.骑自行车下坡时,人不蹬脚踏板,车速也会越来越快,请从能量转化的角度解释该现象。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析判断。
【解答】在过山车从高处加速滑下的过程中,它的质量不变速度增大,因此动能增大;它的质量不变,高度减小,因此重力势能减小,故D正确,而A、B、D错误。
故选D。
2.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,根据机械能和内能的转化分析机械能的变化,据此分析判断。
【解答】嫦娥5号在空中加速降落时,质量不变,速度增大,那么动能增大;质量不变,高度减小,那么重力势能减小,由于与空气摩擦,将机械能转化为内能,因此嫦娥5号的机械能减小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
3.【答案】A
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】物体由于运动具有的能量叫动能,由于被举高而具有的能量叫重力势能,据此分析判断
【解答】高处的物体由于被举高而具有能量,这种能量叫重力势能,故A正确,而A、C、D错误。
故选A。
4.【答案】D
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】物体发生弹性形变具有的能量叫弹性势能;物体发生弹性形变的程度越大,它具有的弹性势能越大。
【解答】从M点到P点,弹簧的长度逐渐增大,被压缩的程度逐渐变小,因此弹性势能逐渐变小。从P到N时,弹簧的长度逐渐增大,伸长的长度逐渐变大,因此弹性势能逐渐增大,因此弹簧的弹性势能先减小后增大,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
5.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度大小有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析判断。
【解答】减速下降时,同一个物体质量不变,速度减小,那么动能减小;高度减小,那么重力势能减小,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
6.【答案】B
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】动能与物体的质量和速度大小有关,据此判断。
【解答】某卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了,但质量不变,那么它的动能增大了,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
7.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】影响动能的因素有质量和速度,质量越大,动能越大;速度越大,动能越大。影响重力势能的因素有质量和高度,质量越大,重力势能越大;高度越高,重力势能越大。
【解答】由题可知,飞船在降落过程中匀速降落,速度不变,高度减小,所以动能不变,势能减小。ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B
8.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)(2)动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关;
(3)根据G=mg分析重力的变化。
(4)根据质量的特性判断质量的变化。
【解答】救灾物质在下落的过程中,位置发生改变,但是它的质量保持不变,故D不合题意;
根据G=mg可知,救灾物质的重力保持不变,故C不合题意;
救灾物质的质量不变,高度减小,因此重力势能减小;质量不变,速度增大,因此动能增大,故A符合题意,B不合题意。
故选A。
9.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度大小有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析判断。
【解答】虽然火车的速度很小,但是它的质量很大,即动能很大,所以将轿车撞飞,故A正确。
司机采取了制动措施,火车行驶缓慢,因此速度肯定不大,故B错误;
火车在水平路面上行驶,高度不变,因此它的重力势能保持不变,故C错误;
火车的质量的确很大,但是如果它是静止的,也不会将轿车撞飞,故D错误;
故选A。
10.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析判断。
【解答】电动无人扫地车在平直路面上匀速前进时,质量不断增大,速度不变,因此动能增大;质量增大,而高度不变,因此重力势能增大,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
11.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】分析运动过程中速度的变化,然后确定动能的变化规律。
【解答】小明从起跳到落地的过程中,在上升过程中,速度不断减小;在下降过程中,速度不断增大,因此动能先变小后变大。由于到达最高点时,小明在水平方向上的速度不变,因此动能最小时也不为零,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
12.【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】斜面是光滑的,若不计空气阻力,在能量的转化过程中,机械能是守恒的.
【解答】当滑到A点时具有的重力势能是50J,由于此时小球运动,所以在A点也具有动能,故此时小球的机械能大于50J;小球到达底端时动能大于50焦,故A不符合题意;小球从顶端到达底端的过程中,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能,故B不符合题意;在下滑过程中,斜面是光滑的,若不计空气阻力,机械能守恒,任一点的机械能都相等,故C符合题意、D不符合题意.故答案为C.
13.【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】掌握影响动能和势能大小变化的因素是解题的关键.重力势能转化为动能的过程应该是重力势能减小而动能增大.
【解答】A、箭离开弓的过程,弓的弹性势能转化为箭的动能,A选项不符合题意;
B、运动员撑起过程,运动员的高度增大,重力势能增大,杆的弹性势能转化为运动员的重力势能,B选项不符合题意;
C、杠铃被举起的过程中,杠铃的高度增加,重力势能增大,运动员对杠铃做功的过程,C选项不符合题意;
D、跳水运动员下落的过程,所处的高度降低,其速度增加,重力势能转化为动能,D选项符合题意.
故答案为D.
14.【答案】D
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】要根据动能的概念,判断物体是否具有动能.
【解答】静止不动的课桌、挂在树上的椰子和拉长了的橡皮筋都不运动,不具有动能;正在行驶的汽车由于运动而具有动能.故答案为D.
15.【答案】D
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】物体的动能大小与物体的质量、速度有关,质量越大,速度越大,动能就越大;重力势能的大小与物体的质量、高度有关.
【解答】A、质量大的物体,速度的大小无法确定,动能大小也无法确定,故A错误;
B、速度大的物体,质量的大小无法确定,动能大小也无法确定,故B错误;
C、质量相等的物体,举得越高的重力势能越大,故C错误;
D、质量相等的物体,速度大的动能大,故D正确.
故答案为D.
16.【答案】D
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】动能大小的影响因素:质量和速度;质量越大,速度越大,动能越大;动能越大,其对外做功的能力越强.
【解答】快速行驶的汽车能将行人撞飞,是因为汽车速度大,动能大,对外做功的能力强,因此汽车超速行驶会造成严重交通事故.D正确.
故答案为:D
17.【答案】B
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】物体由于被举高而具有的能叫重力势能;重力势能的大小与物体的质量和高度有关;质量越大,高度越高,重力势能越大.
【解答】高处的物体具有重力势能,而且物体的质量越大、高度越高,重力势能越大.故答案为B.
18.【答案】B
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】物体由于运动而具有的能量叫动能;物体由于高度而具有的能量叫重力势能,本题要根据动能和重力势能的定义对每个选项进行分析.
【解答】A、海上航行的轮船,只具有动能,故A选项不符合题意;
B、空中飞行的子弹,既具有动能又具有重力势能,故B选项符合题意;
C、吊在天花板上的电灯,只具有重力势能,故C选项不符合题意;
D、拉开的弓,具有弹性势能,故D选项不符合题意。
故答案为B.
19.【答案】C
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能,判断一个物体是否具有弹性势能,只要看这个物体是否发生了弹性形变.
【解答】被压紧的弹簧发生了弹性形变,具有弹性势能,故A不符合题意;
B、被撑杆跳运动员压弯的撑杆发生了弹性形变,具有弹性势能,故B不符合题意;
C、从拉弯的弓中射出的箭,没有发生弹性形变,不具有弹性势能,具有动能,故C符合题意;
D、发生形变的蹦床具有弹性势能,故D不符合题意.
故答案为C.
20.【答案】D;C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】蹦极人在下降过程中,弹性绳在未伸长前,速度一直增大,加速下落,弹性绳开始伸长后,弹力逐渐变大,当重力等于弹力是,速度最大。当弹力大于重力时,蹦极人会做减速运动。根据影响动能和势能的因素进行分析。
【解答】蹦极人在下降过程中,弹性绳在未伸长前,速度一直增大,加速下落,弹性绳开始伸长后,弹力逐渐变大,当重力等于弹力是,速度最大。当弹力大于重力时,蹦极人会做减速运动。到最低点,势能最小,动能为零。故D点的机械能最小。当弹力等于重力时,速度最大,也就是动能最大。 蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等 ,故在C点蹦极人的动能最大。
故答案为:D;C。
21.【答案】变小;重力势;动
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】在物体质量一定的情况下,物体的高度增加,重力势能变大,高度降低,重力势能减小;物体的速度增大,动能变大,速度减小,动能变小.
【解答】当秋千从高处落下时,质量不变,随高度的降低,重力势能变小;秋千下降时,质量不变,越滚越快,即速度增大,动能增大,此过程中重力势能转化为动能.故答案为:变小;重力势;动.
22.【答案】动;重力势能;重力势;动能;动能和势能可以相互转化
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】掌握动能、重力势能大小的影响因素,重力势能和动能是可以相互转化的.
【解答】滚摆上升时,质量不变,越滚越慢,即速度减小,动能减小,同时高度增大,重力势能增大,此过程中动能转化为重力势能;滚摆下降时,质量不变,越滚越快,即速度增大,动能增大,同时高度减小,重力势能减小,此过程中重力势能转化为动能;滚摆实验证明动能和势能可以相互转化.
故答案为:动;重力势能;重力势;动能;动能和势能可以相互转化.
23.【答案】不变;增大
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据动能和重力势能的影响因素,判断动能和重力势能的变化;机械能等于动能和势能之和.
【解答】电梯厢在匀速上升的过程中,质量不变,速度不变,动能不变;高度增大,则重力势能增大;因为机械能等于动能与势能之和,因此机械能增大.故答案为:不变;增大.
24.【答案】重力势能
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度.
【解答】当过山车上升时,质量不变,速度减小,动能变小;同时高度增加,重力势能变大,所以动能转化为重力势能.故答案为:重力势能.
25.【答案】木块B被撞后移动的距离;控制变量法(或转换法)
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】该实验采用了转换法,即把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离;该实验还采用了控制变量法,当研究动能大小与质量的关系时,要让钢球沿斜面的同一高度下落,这样保证下落速度相同.
【解答】实验中通过观察木块B被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小;让同一钢球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块,这是控制了质量相同,目的是探究物体的动能与速度的关系,采用的是控制变量法;故答案为:木块B被撞的距离;控制变量法.
26.【答案】运动;被举高;弹性形变;机械能
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】此题需要通过再现物理概念,填入概念中的关键字句。
【解答】物体由于运动而具有的能叫动能;
物体由于被举高而具有的能量叫重力势能;
物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能;
机械能是动能和势能的和。
故答案为:运动;被举高;弹性形变;机械能
27.【答案】变小;变小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:火箭匀速下降时,再次消耗燃料,所以火箭的质量减小、速度不变,动能变小;质量减小、高度减小,重力势能变小.
故答案为:变小;变小
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大
28.【答案】速度;质量
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】超速、超载易引发交通安全事故.这是因为在质量一定时,速度越大,动能越大,越不容易刹车,所以要对汽车进行限速;
在速度一定时,质量越大,动能就越大,越不容易刹车,所以要对汽车进行限载.
故答案为:速度;质量
【分析】影响动能大小的因素是质量和速度;质量越大,速度越大,动能越大
29.【答案】更大;更远;越大;越大;相同;远;越大
【知识点】动能和势能的大小变化;动能的影响因素
【解析】【解答】小球放置位置越高,滑到水平面速度越大,同一物体动能就越大,可以将木块撞击的更远;不同小球从同一斜面同一高度滑下,滑到水平面速度相同,质量大的物体动能大,可以将木块撞击的更远。
【分析】动能的影响因素是物体质量和速度,可根据物体的质量和速度变化判断动能的大小变化,质量越大,速度越大,动能越大,反之越小;
30.【答案】(1)子弹射出的远近
(2)小;质量
(3)物体的弹性形变越大,弹性势能越大
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】弹性势能大小的影响因素:弹性形变的大小,形变越大,弹性势能越大.探究弹性势能的大小的影响因素采取的方法是控制变量法.
【解答】(1)弹弓弹性势能的大小是通过子弹射出的距离来比较的,子弹射出的越远,说明弹弓的弹性势能越大;
(2)当弹弓橡皮筋形变相同时,弹性势能相同,射出子弹时,子弹飞行的远近跟子弹的质量有关,子弹的质量越大,飞行距离越小;用子弹射出的远近来反映弹弓的弹性势能时,要保持子弹的质量相同,这种方法称为控制变量法;
(3)子弹的质量相同时,弹弓的橡皮筋被拉得越长,“子弹”射得越远,所以得到的实验结论是:物体的弹性形变越大,弹性势能就越大.
故答案为:(1)子弹射出的距离;(2)小;质量;(3)物体的弹性形变越大,弹性势能就越大.
31.【答案】解:机动车质量一定,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶;
在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同.
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】对机动车的行驶速度进行限制,可用影响动能的因素分析,由于动能与质量和速度有关,对于质量较大的车,允许的速度就比质量较小的车的速度低.
【分析】本题考查了影响动能的因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能就越大.
32.【答案】人骑自行车下坡时,高度降低,重力势能减少;速度增大,动能增大;在下坡时重力势能转化为动能,所以车速度越来越快。
【知识点】动能和势能的大小变化;动能和势能的转化与守恒
【解析】【解答】其实就是能量转换,在上坡时,由于高度在不断增加,物体质量不变,势能就要增加,那动能就要减小,同样质量是不变的,那速度就要减小:下坡时刚好相反。所以人骑自行车下坡时重力势能逐渐转化为动能,使人和自行车的重力势能减小,动能增加,所以车速度越来越快。
【分析】先判断哪种能量减少,哪种能量增加,减少的哪种能量转化为增加的哪种能量。
重力势能的影响因素是物体质量和高度,可根据物体质量和高度变化来判断物体重力势能的大小变化,质量越大,高度越大,重力势能越大;动能的影响因素是物体质量和速度,可根据物体的质量和速度变化判断动能的大小变化,质量越大,速度越大,动能越大,反之越小。
1 / 1浙教版科学九上第三章 第2节 机械能同步练习(基础巩固)
一、单选题
1.(2021·永嘉模拟)如图所示为游乐园的过山车运行的情境,在过山车从高处加速滑下的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能减小,势能减小 B.动能减小,势能增加
C.动能增加,势能增加 D.动能增加,势能减小
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析判断。
【解答】在过山车从高处加速滑下的过程中,它的质量不变速度增大,因此动能增大;它的质量不变,高度减小,因此重力势能减小,故D正确,而A、B、D错误。
故选D。
2.(2021九下·金华月考)2020年12月万众瞩目的嫦娥5号返回地球,返回地球时嫦娥5号返回舱与大气发生剧烈摩擦。若下落过程中不考虑嫦娥5号的质量变化,则嫦娥5号在空中加速降落时( )
A.重力势能不断减少,动能不断增加,机械能不变
B.重力势能不断增加,动能不断减小,机械能不变
C.重力势能不断增加,动能不断增加,机械能增加
D.重力势能不断减少,动能不断增加,机械能减少
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,根据机械能和内能的转化分析机械能的变化,据此分析判断。
【解答】嫦娥5号在空中加速降落时,质量不变,速度增大,那么动能增大;质量不变,高度减小,那么重力势能减小,由于与空气摩擦,将机械能转化为内能,因此嫦娥5号的机械能减小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
3.(2020九上·嘉兴期末)高空坠物伤人事件时有发生,新颁布的《民法典》规定:“禁止从建筑物中抛掷物品”,因为高处的物体具有较大的( )
A.势能 B.速度 C.重力 D.动能
【答案】A
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】物体由于运动具有的能量叫动能,由于被举高而具有的能量叫重力势能,据此分析判断
【解答】高处的物体由于被举高而具有能量,这种能量叫重力势能,故A正确,而A、C、D错误。
故选A。
4.(2020九上·苍南期中)如图所示,在光滑的水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,P 点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至 M 位置,然后释放小球,小球就在 MN 间做往复运动(已知 MP=PN),小球从 M 位置运动到 N 位置的过程中,弹簧的弹性势能变化是( )
A.一直增大 B.一直减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
【答案】D
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】物体发生弹性形变具有的能量叫弹性势能;物体发生弹性形变的程度越大,它具有的弹性势能越大。
【解答】从M点到P点,弹簧的长度逐渐增大,被压缩的程度逐渐变小,因此弹性势能逐渐变小。从P到N时,弹簧的长度逐渐增大,伸长的长度逐渐变大,因此弹性势能逐渐增大,因此弹簧的弹性势能先减小后增大,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
5.(2020九上·温州月考) 2020年12月1日,嫦娥五号月球探测器成功着陆月面,它实现了我国首次月球无人取样返回。着陆过程的最后阶段是减速下降。嫦娥五号减速下降时( )
A.动能增大,势能减小 B.动能不变,势能减小
C.动能减小,势能减小 D.动能减小,势能不变
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度大小有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析判断。
【解答】减速下降时,同一个物体质量不变,速度减小,那么动能减小;高度减小,那么重力势能减小,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
6.(2020九上·长兴期中)2020年6月23日,我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功。若某卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了,由此可知其动能( )
A. 减小 B.增大 C.不变 D.消失
【答案】B
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】动能与物体的质量和速度大小有关,据此判断。
【解答】某卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了,但质量不变,那么它的动能增大了,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
7.(2020九上·乐清月考)2013年6月26日上午8时,神舟十号返回舱在位于内蒙古四子王旗的搜救场着陆!假设飞船返回穿越大气层时,有一段为匀速降落过程,则在此过程中飞船的( )
A.动能减小,势能增大 B.动能不变,势能减小
C.动能减小,势能减小 D.动能减小,势能不变
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】影响动能的因素有质量和速度,质量越大,动能越大;速度越大,动能越大。影响重力势能的因素有质量和高度,质量越大,重力势能越大;高度越高,重力势能越大。
【解答】由题可知,飞船在降落过程中匀速降落,速度不变,高度减小,所以动能不变,势能减小。ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B
8.(华师大版初中科学九年级上学期 5.4机械能(第1课时))从飞机上空投下的救灾物资在下落过程中,逐渐减小的物理量是( )
A.重力势能 B.动能 C.重力 D.质量
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)(2)动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关;
(3)根据G=mg分析重力的变化。
(4)根据质量的特性判断质量的变化。
【解答】救灾物质在下落的过程中,位置发生改变,但是它的质量保持不变,故D不合题意;
根据G=mg可知,救灾物质的重力保持不变,故C不合题意;
救灾物质的质量不变,高度减小,因此重力势能减小;质量不变,速度增大,因此动能增大,故A符合题意,B不合题意。
故选A。
9.(华师大版初中科学九年级上学期 5.4机械能(第1课时))据报道,一辆横穿铁路的小汽车,因故障而停在轨道上,此时从远处驶来一列火车,尽管司机及时采取紧急制动措施,但是缓慢行驶的火车还是将小汽车撞“飞”了。这是因为火车的( )
A.动能很大 B.速度很大 C.势能很大 D.质量很大
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度大小有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析判断。
【解答】虽然火车的速度很小,但是它的质量很大,即动能很大,所以将轿车撞飞,故A正确。
司机采取了制动措施,火车行驶缓慢,因此速度肯定不大,故B错误;
火车在水平路面上行驶,高度不变,因此它的重力势能保持不变,故C错误;
火车的质量的确很大,但是如果它是静止的,也不会将轿车撞飞,故D错误;
故选A。
10.(2020·南浔模拟)北京世园会上,车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内。此过程中,扫地车整体的( )
A.动能不变,重力势能不变 B.动能不变,重力势能变大
C.动能变大,重力势能不变 D.动能变大,重力势能变大
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,据此分析判断。
【解答】电动无人扫地车在平直路面上匀速前进时,质量不断增大,速度不变,因此动能增大;质量增大,而高度不变,因此重力势能增大,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
11.(2020·永嘉模拟)立定跳远是中考体育检测项目,如图是小明立定跳远的图解,当小明从起跳到落地的过程中,其动能随时间的变化图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】分析运动过程中速度的变化,然后确定动能的变化规律。
【解答】小明从起跳到落地的过程中,在上升过程中,速度不断减小;在下降过程中,速度不断增大,因此动能先变小后变大。由于到达最高点时,小明在水平方向上的速度不变,因此动能最小时也不为零,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
12.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第2课时) 同步练习)如图所示,一个小球从光滑斜面的顶端自由下滑经过A点到达斜面底端,如果小球经过A点时具有的重力势能为50焦,若不计空气阻力,以下说法不正确的是( )
A.小球到达底端时动能大于50焦
B.小球从顶端到达底端的过程中,重力势能转化为动能
C.小球到达底端时的机械能大于经过A点时的机械能
D.小球到达底端时的机械能等于经过A点时的机械能
【答案】C
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】斜面是光滑的,若不计空气阻力,在能量的转化过程中,机械能是守恒的.
【解答】当滑到A点时具有的重力势能是50J,由于此时小球运动,所以在A点也具有动能,故此时小球的机械能大于50J;小球到达底端时动能大于50焦,故A不符合题意;小球从顶端到达底端的过程中,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能,故B不符合题意;在下滑过程中,斜面是光滑的,若不计空气阻力,机械能守恒,任一点的机械能都相等,故C符合题意、D不符合题意.故答案为C.
13.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第2课时) 同步练习)如图所示的情景中,重力势能转化为动能的过程是( )
A.箭离开弓的过程
B.运动员撑起的过程
C.杠铃被举起的过程
D.运动员下落的过程
【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】掌握影响动能和势能大小变化的因素是解题的关键.重力势能转化为动能的过程应该是重力势能减小而动能增大.
【解答】A、箭离开弓的过程,弓的弹性势能转化为箭的动能,A选项不符合题意;
B、运动员撑起过程,运动员的高度增大,重力势能增大,杆的弹性势能转化为运动员的重力势能,B选项不符合题意;
C、杠铃被举起的过程中,杠铃的高度增加,重力势能增大,运动员对杠铃做功的过程,C选项不符合题意;
D、跳水运动员下落的过程,所处的高度降低,其速度增加,重力势能转化为动能,D选项符合题意.
故答案为D.
14.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)下列物体具有动能的是( )
A.静止不动的课桌 B.挂在树上的椰子
C.拉长了的橡皮筋 D.正在行驶的汽车
【答案】D
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】要根据动能的概念,判断物体是否具有动能.
【解答】静止不动的课桌、挂在树上的椰子和拉长了的橡皮筋都不运动,不具有动能;正在行驶的汽车由于运动而具有动能.故答案为D.
15.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)关于物体的动能,下列说法正确的是( )
A.质量大的物体动能一定大
B.速度大的物体动能一定大
C.质量相等的物体,举得越高的动能越大
D.质量相等的物体,速度大的动能大
【答案】D
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】物体的动能大小与物体的质量、速度有关,质量越大,速度越大,动能就越大;重力势能的大小与物体的质量、高度有关.
【解答】A、质量大的物体,速度的大小无法确定,动能大小也无法确定,故A错误;
B、速度大的物体,质量的大小无法确定,动能大小也无法确定,故B错误;
C、质量相等的物体,举得越高的重力势能越大,故C错误;
D、质量相等的物体,速度大的动能大,故D正确.
故答案为D.
16.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)汽车超速行驶会造成严重交通事故,快速行驶的汽车能将行人撞飞,这是因为( )
A.汽车具有较大的势能 B.汽车受到重力
C.汽车具有较大的质量 D.汽车具有较大的动能
【答案】D
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】动能大小的影响因素:质量和速度;质量越大,速度越大,动能越大;动能越大,其对外做功的能力越强.
【解答】快速行驶的汽车能将行人撞飞,是因为汽车速度大,动能大,对外做功的能力强,因此汽车超速行驶会造成严重交通事故.D正确.
故答案为:D
17.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)扬州城区的高层建筑越来越多,但高空抛物却存在巨大的安全隐患,因为高处的物体具有较大的( )
A.弹性势能 B.重力势能 C.体积 D.阻力
【答案】B
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】物体由于被举高而具有的能叫重力势能;重力势能的大小与物体的质量和高度有关;质量越大,高度越高,重力势能越大.
【解答】高处的物体具有重力势能,而且物体的质量越大、高度越高,重力势能越大.故答案为B.
18.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)在下列情况中,物体既具有动能又具有势能的是( )
A.海面上航行的轮船 B.空中飞行的子弹
C.吊在天花板上的电灯 D.拉长的橡皮条
【答案】B
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】物体由于运动而具有的能量叫动能;物体由于高度而具有的能量叫重力势能,本题要根据动能和重力势能的定义对每个选项进行分析.
【解答】A、海上航行的轮船,只具有动能,故A选项不符合题意;
B、空中飞行的子弹,既具有动能又具有重力势能,故B选项符合题意;
C、吊在天花板上的电灯,只具有重力势能,故C选项不符合题意;
D、拉开的弓,具有弹性势能,故D选项不符合题意。
故答案为B.
19.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)下列物体不具有弹性势能的是( )
A.被压紧的弹簧 B.被撑竿跳运动员压弯的撑竿
C.从拉弯的弓中射出的箭 D.发生形变的蹦床
【答案】C
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能,判断一个物体是否具有弹性势能,只要看这个物体是否发生了弹性形变.
【解答】被压紧的弹簧发生了弹性形变,具有弹性势能,故A不符合题意;
B、被撑杆跳运动员压弯的撑杆发生了弹性形变,具有弹性势能,故B不符合题意;
C、从拉弯的弓中射出的箭,没有发生弹性形变,不具有弹性势能,具有动能,故C符合题意;
D、发生形变的蹦床具有弹性势能,故D不符合题意.
故答案为C.
二、填空题
20.(2020九上·乐清月考)蹦极是一项极限体育运动,如图所示,A点最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置,蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等,D点是能下落到的最低点.在蹦极人从A点下落到D点的过程中(不计空气阻力), 点人的机械能最小; 点人动能最大。(选填“A”、“B”、“C”或“D”)
【答案】D;C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】蹦极人在下降过程中,弹性绳在未伸长前,速度一直增大,加速下落,弹性绳开始伸长后,弹力逐渐变大,当重力等于弹力是,速度最大。当弹力大于重力时,蹦极人会做减速运动。根据影响动能和势能的因素进行分析。
【解答】蹦极人在下降过程中,弹性绳在未伸长前,速度一直增大,加速下落,弹性绳开始伸长后,弹力逐渐变大,当重力等于弹力是,速度最大。当弹力大于重力时,蹦极人会做减速运动。到最低点,势能最小,动能为零。故D点的机械能最小。当弹力等于重力时,速度最大,也就是动能最大。 蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等 ,故在C点蹦极人的动能最大。
故答案为:D;C。
21.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第2课时) 同步练习)“六·一”儿童节期间,小朋友在锦江山公园里荡秋千,当秋千从高处落下时,重力势能 (填“变大” “变小”或“不变”),在此过程中 能转化为 能。
【答案】变小;重力势;动
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】在物体质量一定的情况下,物体的高度增加,重力势能变大,高度降低,重力势能减小;物体的速度增大,动能变大,速度减小,动能变小.
【解答】当秋千从高处落下时,质量不变,随高度的降低,重力势能变小;秋千下降时,质量不变,越滚越快,即速度增大,动能增大,此过程中重力势能转化为动能.故答案为:变小;重力势;动.
22.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第2课时) 同步练习)滚摆实验:通过实验可以发现:滚摆在上升过程中, 能转化成了 ;下降时,将 能转化成了 。结论:滚摆实验证明: 。
【答案】动;重力势能;重力势;动能;动能和势能可以相互转化
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】掌握动能、重力势能大小的影响因素,重力势能和动能是可以相互转化的.
【解答】滚摆上升时,质量不变,越滚越慢,即速度减小,动能减小,同时高度增大,重力势能增大,此过程中动能转化为重力势能;滚摆下降时,质量不变,越滚越快,即速度增大,动能增大,同时高度减小,重力势能减小,此过程中重力势能转化为动能;滚摆实验证明动能和势能可以相互转化.
故答案为:动;重力势能;重力势;动能;动能和势能可以相互转化.
23.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第2课时) 同步练习)电梯厢在匀速上升过程中,动能 ,机械能 。(填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】不变;增大
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据动能和重力势能的影响因素,判断动能和重力势能的变化;机械能等于动能和势能之和.
【解答】电梯厢在匀速上升的过程中,质量不变,速度不变,动能不变;高度增大,则重力势能增大;因为机械能等于动能与势能之和,因此机械能增大.故答案为:不变;增大.
24.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第2课时) 同步练习)如图所示,当过山车上升时,速度减小,动能转化为 。
【答案】重力势能
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】影响动能的因素是物体的质量和物体运动的速度,影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度.
【解答】当过山车上升时,质量不变,速度减小,动能变小;同时高度增加,重力势能变大,所以动能转化为重力势能.故答案为:重力势能.
25.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让同一钢球A从斜面上不同的高度由静止滚下,撞到同一木块B上。实验中,通过观察 来判断钢球动能的大小;本实验用到的科学研究方法是 (说出一种即可)。
【答案】木块B被撞后移动的距离;控制变量法(或转换法)
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】该实验采用了转换法,即把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离;该实验还采用了控制变量法,当研究动能大小与质量的关系时,要让钢球沿斜面的同一高度下落,这样保证下落速度相同.
【解答】实验中通过观察木块B被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小;让同一钢球沿斜面的不同高度静止滚下撞击水平板上的木块,这是控制了质量相同,目的是探究物体的动能与速度的关系,采用的是控制变量法;故答案为:木块B被撞的距离;控制变量法.
26.物体由于 而具有的能叫做动能.物体由于 而具有的能叫做重力势能;物体由于 发生 而具有的能叫做弹性势能。动能和势能统称为 .
【答案】运动;被举高;弹性形变;机械能
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】此题需要通过再现物理概念,填入概念中的关键字句。
【解答】物体由于运动而具有的能叫动能;
物体由于被举高而具有的能量叫重力势能;
物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能;
机械能是动能和势能的和。
故答案为:运动;被举高;弹性形变;机械能
27.美国正在实验助推火箭无损回收技术:火箭将飞船推送至一定高度;箭船分离,火箭停止喷火、落向地面;接近地面时,火箭再次消耗燃料、向下喷火,并以2m/s的速度匀速下降,如图所示.匀速下降时,火箭的动能 (变小/不变/变大),重力势能 (变小/不变/变大)
【答案】变小;变小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】解:火箭匀速下降时,再次消耗燃料,所以火箭的质量减小、速度不变,动能变小;质量减小、高度减小,重力势能变小.
故答案为:变小;变小
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大
28.高速公路上行驶的车辆不能超速超载:不能超速是因为当车的质量一定时, 越大,动能越大,行驶时就越危险;不能超载是因为当车的速度一定时, 越大,动能越大,行驶时就越危险。
【答案】速度;质量
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】超速、超载易引发交通安全事故.这是因为在质量一定时,速度越大,动能越大,越不容易刹车,所以要对汽车进行限速;
在速度一定时,质量越大,动能就越大,越不容易刹车,所以要对汽车进行限载.
故答案为:速度;质量
【分析】影响动能大小的因素是质量和速度;质量越大,速度越大,动能越大
29.从斜面上滚下来的小球能将水平面上的木块撞出一定的距离,我们说滚动着的小球具有动能。同样的小球,从斜面的更高处滚下,它在水平面上的速度 ,将木块撞得 ,则小球的动能 ,所以说小球的速度 ,则动能越大。从同一高度滚下的质量不同的小球 ,刚滚到水平面时,所具有的速度 (填“相同”或“不同”),但质量大的小球将木块撞击得更 (填“远”或“近”).由此可见,以相同速度运动的物体,质量越大,动能 。
【答案】更大;更远;越大;越大;相同;远;越大
【知识点】动能和势能的大小变化;动能的影响因素
【解析】【解答】小球放置位置越高,滑到水平面速度越大,同一物体动能就越大,可以将木块撞击的更远;不同小球从同一斜面同一高度滑下,滑到水平面速度相同,质量大的物体动能大,可以将木块撞击的更远。
【分析】动能的影响因素是物体质量和速度,可根据物体的质量和速度变化判断动能的大小变化,质量越大,速度越大,动能越大,反之越小;
三、实验探究题
30.(浙教版科学2018-2019学年九年级上学期 3.2 动能和势能(第1课时) 同步练习)如图,弹弓是一种常见的玩具,它能把“子弹”弹出去。小明同学用弹弓研究弹性势能的大小与物体形变的关系。通过实验他观察的记录是:弹弓的橡皮筋被拉得越长,“子弹”射得越远。
(1)弹弓弹性势能的大小是通过 来比较的;
(2)当弹弓橡皮筋形变相同时,所用的“子弹”质量不同,射出去的距离也不同,质量较大的子弹,射出的距离 (填“大”或“小”),所以实验中所选用“子弹”的 应是相同的;
(3)实验结论是 。
【答案】(1)子弹射出的远近
(2)小;质量
(3)物体的弹性形变越大,弹性势能越大
【知识点】势能的影响因素
【解析】【分析】弹性势能大小的影响因素:弹性形变的大小,形变越大,弹性势能越大.探究弹性势能的大小的影响因素采取的方法是控制变量法.
【解答】(1)弹弓弹性势能的大小是通过子弹射出的距离来比较的,子弹射出的越远,说明弹弓的弹性势能越大;
(2)当弹弓橡皮筋形变相同时,弹性势能相同,射出子弹时,子弹飞行的远近跟子弹的质量有关,子弹的质量越大,飞行距离越小;用子弹射出的远近来反映弹弓的弹性势能时,要保持子弹的质量相同,这种方法称为控制变量法;
(3)子弹的质量相同时,弹弓的橡皮筋被拉得越长,“子弹”射得越远,所以得到的实验结论是:物体的弹性形变越大,弹性势能就越大.
故答案为:(1)子弹射出的距离;(2)小;质量;(3)物体的弹性形变越大,弹性势能就越大.
四、综合说理题
31.五一假期,小华同学的全家去旅游,在高速路上看到如图所示标志牌,小华发现小轿车、大型客车、载货汽车最高行驶速度不同.爱思考的小华想:为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?请你从“能量”角度,用相关知识解释此现象.
【答案】解:机动车质量一定,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶;
在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同.
【知识点】动能的影响因素
【解析】【解答】对机动车的行驶速度进行限制,可用影响动能的因素分析,由于动能与质量和速度有关,对于质量较大的车,允许的速度就比质量较小的车的速度低.
【分析】本题考查了影响动能的因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能就越大.
32.骑自行车下坡时,人不蹬脚踏板,车速也会越来越快,请从能量转化的角度解释该现象。
【答案】人骑自行车下坡时,高度降低,重力势能减少;速度增大,动能增大;在下坡时重力势能转化为动能,所以车速度越来越快。
【知识点】动能和势能的大小变化;动能和势能的转化与守恒
【解析】【解答】其实就是能量转换,在上坡时,由于高度在不断增加,物体质量不变,势能就要增加,那动能就要减小,同样质量是不变的,那速度就要减小:下坡时刚好相反。所以人骑自行车下坡时重力势能逐渐转化为动能,使人和自行车的重力势能减小,动能增加,所以车速度越来越快。
【分析】先判断哪种能量减少,哪种能量增加,减少的哪种能量转化为增加的哪种能量。
重力势能的影响因素是物体质量和高度,可根据物体质量和高度变化来判断物体重力势能的大小变化,质量越大,高度越大,重力势能越大;动能的影响因素是物体质量和速度,可根据物体的质量和速度变化判断动能的大小变化,质量越大,速度越大,动能越大,反之越小。
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